高速公路光缆在线监测技术的实施与应用

余彦刚

（江西方兴科技有限公司，江西 南昌 330000）

近年来，在互联网技术和光纤技术的发展中，其监测技术也在不断地提高。在电力通信领域中，光缆在线监测技术在电力系统中的应用越来越重要，其监测技术由于其优势也在其他领域得到推广。在基础设施中，高速公路由于涉及的区域较大，在监测的难度较大，通过光缆在线检测技术对其进行运维和评估一体化，可以提高高速公路的监测水平，针对高速公路运维中的问题进行解决，并根据实际应用的需求对其进行提升和创新，从而保障高速公路的安全使用。

1 光缆在线监测技术概述

随着我国电力通信技术的发展，光缆监测技术作为其中的重要技术之一，在监测的过程中能够提高其监测效率和水平，其光缆监测技术的发展主要经历了3个阶段：（1）20世纪80年代，光纤正在大规模普及，由于各种因素的影响，其光缆故障和安全隐患时有发生，但是都是人为破坏导致，出现了光缆监测的概念，主要是采用手提光时域反射仪或者采用光时域反射仪（Optical Time Domain Reflectometer，OTDR）巡检技术进行光缆监测。（2）随着世界科学技术的发展，其光纤技术也在快速的提升，到了20世纪90年代，世界对光纤的使用也越来越多。随着科学技术的发展，光缆监测技术也在不断的优化，用光功率计进行实时的监测成为其中的重点。（3）21世纪，科学技术和全光网络设备的发展，光缆监测技术也随之提升，光缆监测技术也发生了新的变化，采用波分复用和密集波分复用等技术与OTDR技术结合的方式进行监测，技术越来越成熟，采用光缆监测技术可以能够快速对故障所在的位置进行确定，并对其进行预警，从而实现监测水平的提升[1]。

一方面，光缆在线监测技术能够借助互联网对监测内容进行全方位掌控，尤其是在监测的过程中利用管理信息系统对管理信息进行共享，可以提高信息的管理水平和质量；另一方面，在光缆在线监测技术的监测过程较为灵活，可以进行定时的监测，也可以采用点名监测方式和光信号自动告警监测。这些监测技术在使用的过程中对监测人员的技术水平要求较高，但是监测的过程较为简单、便捷，从而提高其检测水平。在进行在线监测的过程中，采用智能化和数字化的管理方式对系统的设备进行全面管理，如果设备出现问题可以及时预警，保障对系统设备的全面管理，避免由于设备运行故障而影响监测。因此，在进行光缆在线监测的过程中，可以采用开放式的组网方式，简单的系统结构、灵活的扩展方式使得光缆在线监测技术在社会各个领域得到了广泛应用[2]。

2 高速公路光缆在线监测技术的实施和应用

2.1 实施

在光缆在线监测技术中，通过其故障定位、预警工作以及测试种类等，可以对高速公路进行在线的监测，从而保障高速公路的正常使用。

在进行光缆在线监测中，要熟悉系统的结构。光缆在线监测系统主要是由监测中心、监测站以及通信网络结构组成，主要分为两个部分：监测中心、远端监测站。一个监测中心可以控制多个监测站，从而实现分散测量、集中管理的效果，相互间通过局域网或者广域网的方式进行通信。此外，远端监测站有一定的独立性，如果通信中断，监测站可以根据配置的数据独立完成测试任务。监测站是光缆线路检测系统的测试核心，主要负责处理光功率监测模块采集的光功率信息，发现光功率预警时，自动启动测试并对监测中心反馈[3]，监测站可以在监测中心的指示下，启动OTDR卡进行测试，并对测试的数据进行分析，将测试的结果发送到监测中心。如果需要对不同的路由进行测试，监测站还负责控制光开关模块将测试光切换到相应的测试路由上。监测站主要由光功率监测与统计分析模块、光开关切换模块、OTDR测试模块、主控模块等组成，主要是借助大量采集数据的光器件等将反映光纤性能所需要的数据传送到监测站以及各级监测中心，并对数据进行分析处理，及时、准确地反映被监测光缆线路运行的情况，在光缆线路即将或者已经出现故障时，对故障进行预测或者迅速定位故障，及时反馈给运维人员，让运维人员能够尽快地对故障点进行确定和修复，并对电力系统光纤通信网络线路和设备进行全面管理和维护。可以看出，在光缆在线监测中，借助智能化的技术对高速公路情况进行实时掌握具有重要作用，一旦出现故障可以及时解决，保障高速公路的质量[4]。

2.2 应用

在我国全面建设小康社会的进程中，加强对不发达区域的高速公路建设是重要内容，基础设施的建设可以促进不同区域之间的经济交流，推动区域协调发展和人们生活水平的提高。

以江西宁定高速公路为例，对光缆在线监测技术在高速公路中的应用进行分析。江西处于我国的中部地区，地形复杂，在基础设施建设中，尤其是高速公路的建设，对技术的要求较高。随着我国对中西部基础设施建设的投入增加，江西的高速公路里程已经达到6 149 km，形成了联网收费，并对其高速公路进行光缆在线监测[5]，其中，江西宁定高速公路在监测过程中已经采用了光缆在线监测技术，该高速公路项目位于宁都至定南（赣粤界）高速公路宁都至安远段路线起于泉南高速宁都南互通处，终于定南鹅公镇（赣粤界），定期的OTDR检测法，主要是借助光时域反射仪对需要检测的光缆进行监测。在监测的过程中，如果出现隐患，可以及时定位，系统自动根据告警触发相关处理流程，或提供短信通知相关人员处理、故障统计分析、历史记录，并有报表生成功能，有效地缩短光缆线路故障带来的业务中断时间，但是对监测人员的技术要求较高[6]。

江西宁定高速公路在检测系统中采用先进的光缆在线监测技术，实现光缆的微观过程监测和运行维护目标，两条业务主线均应基于不同的维度实现闭环管理，从而提高监测技术水平。在对江西宁定的高速公路电缆在线监测中，利用信息技术和互联网对高速公路的运行状态进行掌握，并对高速公路中出现的突发事故进行及时预警，对其故障因素进行分析和处理，从而提高监测效率。在监测的过程中，可以实现光缆资源运维流程化、标准化和自动化管理，解决以往高速公路监测中的问题，并对运维中出现的事故处理结果进行评价，实现光缆资源和运维人员的综合评估，借助其激励机制可以改善运维系统的整体运行效率。因此，江西宁定高速公路在监测中采用光缆在线监测技术可以加强对高速公路运行的全面管理，并在一定程度上减少运维中的多余环节，降低高速公路的运维成本，对于促进贵州联网收费和互联网监控系统的正常运营具有重要的作用[7]。

3 结语

在现今的社会中，随着科学技术和信息技术的发展，监测技术也在不断提升，而光纤网络的普及和应用对于提高监测技术也越来越重要，因此，在一些领域中会运用光缆监测技术，可以提高监测水平。在高速公路的管理中，借助光缆在线监测技术对各个方面进行管控，一旦高速公路在运行中出现质量问题可以及时预警，并对其解决，可以保障高速公路通信系统的运行安全。只有通信系统安全、稳定，才能给人民的安全出行提供保障。